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[摘 要]抗滑桩加固措施是高边坡加固防护比较有效而且技术应用也是很成熟的一种。本文结合工程实例,就高速公路高边坡抗滑桩施工技术做一探讨。
[关键词]高速公路 高边坡 抗滑桩 施工技术
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0060-01
由于高边坡病害的复杂性、多样性,使得高边坡加固防护设计在工程实践中占有极其重要的地位。抗滑桩加固措施是高边坡加固防护比较有效而且技术应用也是很成熟的一种。本文结合工程实例,就高速公路高边坡抗滑桩施工技术做一探讨。
一、工程概况
某高速公路路段路基为挖方路基,本段边坡设计为二级土质边坡,一、二级边坡防护形式均为衬砌拱护坡,坡比为1:1,边坡最大高度为16m,开挖后因雨水冲刷,边坡垮塌。塌方处边坡上方有一根民用电线杆及一座高压电塔(电压为110KV),民用电杆距边坡垮塌处距离为5m,高压线塔距离边坡垮塌处为8.5m。右侧边坡属于泥加石,风化严重,边坡极为破碎,在施工中,因雨水冲刷,边坡垮塌,为防止该边坡位移造成地质灾害及高压电塔倒塌,及相关单位及设计单位根据现场情况及地质情况的的特点,确定此处增设抗滑桩及挡板进行边坡防护。按设计要求,整个工程共打抗滑桩30根,桩长24m,截面尺寸分别是2.0m×2.5m。
二、抗滑桩作用原理
抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。抗滑桩并不直接承受外荷,而是由于桩周土体在自重或外荷发生变形或运动而受到影响,因而属于被动桩一类。
抗滑桩一般属于挖孔(钻孔)就地灌注桩,水泥砂浆的渗透无疑提高桩周一定厚度地层的强度,加上孔壁粗糙,桩与地层的粘结咬合十分紧密,在滑动面以上推力作用下,桩可以把超过桩宽范围相当大的一部分土层抗力调动起来,同桩一起抗滑。这种桩-土共同作用的效能是其他许多被动承受荷载的支挡建筑物难以媲美的。
抗滑桩通常为钢筋混凝土或钢轨混凝土桩体,抗滑桩的分类根据滑坡体的规模大小分为单排抗滑桩及多排抗滑桩,单排抗滑桩通常设置于滑坡前沿且与桩间墙相连接形成整体,桩间墙通常为两种,一种是预制钢筋混凝土板,另一种是浆砌片石挡土墙。
三、抗滑桩施工技术要点
1、施工流程
施工准备→孔桩开挖→护壁施工→钢筋笼制作与安装→灌注桩身混凝土→养护。
2、孔桩开挖
(1)抗滑桩采用人工挖孔,锁口盘及护壁采用C20钢筋砼,锁口盘宽80cm,护壁厚20cm,低于边坡平台面40cm,以保证孔内作业人员的安全,护壁施工时,注意抗滑桩钢梯钢筋的预埋,钢梯采用φ14钢筋,为下孔作业及紧急逃生通道之用。
(2)护壁每一工作循环进尺为1m,挖孔时每一工作循环用垂球检测孔位的垂直度(垂直度误差不超过0.5%桩长且不大于200mm)。
(3)孔内遇到岩层须爆破时,采用浅眼松动爆破法,要严格控制炸药用量,在炮眼附近要加强支护。孔深超过5米时必须使用电雷管引爆,对于软岩层炮眼深度不超过0.8m,对于硬岩层不超过0.5m,炮眼数目和位置及斜插方向应按岩层断面情况而定,中间一组集中掏心,四边主要挖边,爆破后应通风排烟15分钟,并检查无有害气体后,施工人员方可下孔作业。挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖。
(4)当挖孔深度超过10米时,经常检查孔内二氧化碳浓度,当挖孔内的空气污染物超过《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定的各项污染物的浓度限值三级标准时,必须采取通风措施,采用机械通风,地面上用鼓风机通过φ100的塑料管不断的将新鲜空气送到孔底,中间停工再复工前将井底的空气也要彻底抽换。否则,不得采用人工挖孔作业。
(5)挖孔过程中,在土层变化处均应采取渣样,判断土层,记入记录表中,并与地质坡面图核对。进入基岩后,每挖进一段距离应清孔取样一次,以备终孔验收。每次采取的渣样应编号保存,直至工程验收。
3、护壁施工
(1)护壁混凝土强度C25,支“梯形”钢模浇筑,上厚下薄,厚度15-20cm。
(2)为确保施工安全,每一节护壁完成挖土后,应立即按施工要求进行护壁混凝土支护,每节施工深度为1m,当遇流砂或涌土时,每节深度减至0.3-0.5m,并随挖随浇护壁混凝土。
(3)修筑护壁时,井圈中心线应和桩的轴线重合,偏差不大于20mm。
(4)护壁模板采用组合式钢模板拼装而成,模板采用U型卡连接,并设十字支撑顶紧。
(5)在透水层区段的护壁预留泄水孔,浇注前堵塞,护壁混凝土掺加早强剂,以缩短脱膜时间。振捣采用小直径振捣棒配合钢钎捣固密实。
(6)桩井护壁上节纵向筋需预留250mm与下节护壁钢筋连接。
4、孔桩验收
井挖成后,清除沉渣,经施工单位自检合格后,通知业主代表、设计单位代表、监理工程师等共同参加终孔验收,通过终孔验收后,应随即浇注封底混凝土。
5、钢筋笼制作与安装
(1)由于地面绑扎钢筋整体吊装受空间限制,难度大。桩身钢筋的绑扎采用孔内绑扎钢筋笼。抗滑桩的钢筋笼在孔内制作,水平分布箍筋在地面加工好备用,然后用电动提升架将钢筋吊入孔内,在孔内从下至上逐个绑扎安装好。
(2)若孔内渗水量过大时,应采取措施强行排干积水,以确保钢筋笼的质量。
(3)钢筋焊接施工按《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-96)和设计要求执行,焊工均持证上岗,使用的焊机、焊条均应符合加工质量要求;每批钢筋正式焊接前,按实际操作条件进行试焊,送检合格后才可用于施工,在制作中,竖向主筋焊接采用闪光对焊或电渣压力焊。 (4)交叉钢筋采用绑扎连接,绑扎竖向固定箍筋可用电焊与主筋焊接,但点焊不能烧伤主筋。搭接焊以双面搭接焊连接,搭接长度不小于5d,焊接注意焊接质量,焊缝高度不小于0.3d。焊缝宽度不小于0.7d,并使搭接两根钢筋的轴线在一条直线上。
(5)钢筋笼在井内制作成型时,钢筋的位置严格按设计要求进行,施工时应特别注意钢筋的定位和固定。
(6)抗滑桩受拉主筋布置在上坡侧,即桩身受坡体剩余下涔力作用的一侧,纵向受力钢筋的搭接不得设在土石分界和滑动面(带)处。主筋净距离必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上。钢筋笼与护壁间用水泥砂浆垫块隔开,留出保护层空间,主筋保护层厚度为50mm。
(7)纵向受力钢筋接头必须焊接,焊接工艺和焊接质量必须满足国家规范要求。
(8)纵向受力钢筋在接头处35d范围内,有接头的受力钢筋面积不得大于该截面钢筋面积的50%。
(9)待灌注的桩孔孔底沉渣清理干净,铺设C30混凝土10cm厚垫层找平,经检查合格方可安制钢筋笼。
6、灌注桩身混凝土
(1)桩身混凝土强度等级为C25,采用商品混凝土,用泵机输送。
(2)井口设置固定料斗支架,利用串筒注入井内。为避免混凝土骨料分离,串筒底距浇筑混凝土面控制在2m以内。
(3)混凝土捣振:采用插入式振动器振捣,分层浇筑、分层振捣,每层浇筑高度不应大于50cm。
7、桩间板混凝土施工
(1)桩间板混凝土设计混凝土为C25,因为施工工序原因,每次浇筑的混凝土量小,故采用拌合站集中配制,电子计量料斗计量、强制式搅拌机拌和、混凝土运输车运至井孔的全套机械化流水作业,以提高灌注效率,缩短灌注时间。
(2)桩间板混凝土浇筑每次浇筑时应留置300mm宽的后浇带,以便在下一阶段施工时浇筑混凝土,后浇带在桩间板浇筑完成后用C30混凝土浇筑。
(3)混凝土浇筑时,采用插入式振动器振捣,分层浇筑、分层振捣,每层浇筑高度不应大于50cm。
四、结束语
抗滑桩加固对于岩石陡坡地区及挖方地区是一种行之有效的加固措施,随着施工技术、机具设备的改进,特别是本身所具有的优点,在我国高速公路建设中得到广泛应用。
参考文献
[1] 周红武.抗滑桩工程的施工管理与经济效益浅析[J].西部探矿工程,2003(11)
[关键词]高速公路 高边坡 抗滑桩 施工技术
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0060-01
由于高边坡病害的复杂性、多样性,使得高边坡加固防护设计在工程实践中占有极其重要的地位。抗滑桩加固措施是高边坡加固防护比较有效而且技术应用也是很成熟的一种。本文结合工程实例,就高速公路高边坡抗滑桩施工技术做一探讨。
一、工程概况
某高速公路路段路基为挖方路基,本段边坡设计为二级土质边坡,一、二级边坡防护形式均为衬砌拱护坡,坡比为1:1,边坡最大高度为16m,开挖后因雨水冲刷,边坡垮塌。塌方处边坡上方有一根民用电线杆及一座高压电塔(电压为110KV),民用电杆距边坡垮塌处距离为5m,高压线塔距离边坡垮塌处为8.5m。右侧边坡属于泥加石,风化严重,边坡极为破碎,在施工中,因雨水冲刷,边坡垮塌,为防止该边坡位移造成地质灾害及高压电塔倒塌,及相关单位及设计单位根据现场情况及地质情况的的特点,确定此处增设抗滑桩及挡板进行边坡防护。按设计要求,整个工程共打抗滑桩30根,桩长24m,截面尺寸分别是2.0m×2.5m。
二、抗滑桩作用原理
抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。抗滑桩并不直接承受外荷,而是由于桩周土体在自重或外荷发生变形或运动而受到影响,因而属于被动桩一类。
抗滑桩一般属于挖孔(钻孔)就地灌注桩,水泥砂浆的渗透无疑提高桩周一定厚度地层的强度,加上孔壁粗糙,桩与地层的粘结咬合十分紧密,在滑动面以上推力作用下,桩可以把超过桩宽范围相当大的一部分土层抗力调动起来,同桩一起抗滑。这种桩-土共同作用的效能是其他许多被动承受荷载的支挡建筑物难以媲美的。
抗滑桩通常为钢筋混凝土或钢轨混凝土桩体,抗滑桩的分类根据滑坡体的规模大小分为单排抗滑桩及多排抗滑桩,单排抗滑桩通常设置于滑坡前沿且与桩间墙相连接形成整体,桩间墙通常为两种,一种是预制钢筋混凝土板,另一种是浆砌片石挡土墙。
三、抗滑桩施工技术要点
1、施工流程
施工准备→孔桩开挖→护壁施工→钢筋笼制作与安装→灌注桩身混凝土→养护。
2、孔桩开挖
(1)抗滑桩采用人工挖孔,锁口盘及护壁采用C20钢筋砼,锁口盘宽80cm,护壁厚20cm,低于边坡平台面40cm,以保证孔内作业人员的安全,护壁施工时,注意抗滑桩钢梯钢筋的预埋,钢梯采用φ14钢筋,为下孔作业及紧急逃生通道之用。
(2)护壁每一工作循环进尺为1m,挖孔时每一工作循环用垂球检测孔位的垂直度(垂直度误差不超过0.5%桩长且不大于200mm)。
(3)孔内遇到岩层须爆破时,采用浅眼松动爆破法,要严格控制炸药用量,在炮眼附近要加强支护。孔深超过5米时必须使用电雷管引爆,对于软岩层炮眼深度不超过0.8m,对于硬岩层不超过0.5m,炮眼数目和位置及斜插方向应按岩层断面情况而定,中间一组集中掏心,四边主要挖边,爆破后应通风排烟15分钟,并检查无有害气体后,施工人员方可下孔作业。挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖。
(4)当挖孔深度超过10米时,经常检查孔内二氧化碳浓度,当挖孔内的空气污染物超过《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定的各项污染物的浓度限值三级标准时,必须采取通风措施,采用机械通风,地面上用鼓风机通过φ100的塑料管不断的将新鲜空气送到孔底,中间停工再复工前将井底的空气也要彻底抽换。否则,不得采用人工挖孔作业。
(5)挖孔过程中,在土层变化处均应采取渣样,判断土层,记入记录表中,并与地质坡面图核对。进入基岩后,每挖进一段距离应清孔取样一次,以备终孔验收。每次采取的渣样应编号保存,直至工程验收。
3、护壁施工
(1)护壁混凝土强度C25,支“梯形”钢模浇筑,上厚下薄,厚度15-20cm。
(2)为确保施工安全,每一节护壁完成挖土后,应立即按施工要求进行护壁混凝土支护,每节施工深度为1m,当遇流砂或涌土时,每节深度减至0.3-0.5m,并随挖随浇护壁混凝土。
(3)修筑护壁时,井圈中心线应和桩的轴线重合,偏差不大于20mm。
(4)护壁模板采用组合式钢模板拼装而成,模板采用U型卡连接,并设十字支撑顶紧。
(5)在透水层区段的护壁预留泄水孔,浇注前堵塞,护壁混凝土掺加早强剂,以缩短脱膜时间。振捣采用小直径振捣棒配合钢钎捣固密实。
(6)桩井护壁上节纵向筋需预留250mm与下节护壁钢筋连接。
4、孔桩验收
井挖成后,清除沉渣,经施工单位自检合格后,通知业主代表、设计单位代表、监理工程师等共同参加终孔验收,通过终孔验收后,应随即浇注封底混凝土。
5、钢筋笼制作与安装
(1)由于地面绑扎钢筋整体吊装受空间限制,难度大。桩身钢筋的绑扎采用孔内绑扎钢筋笼。抗滑桩的钢筋笼在孔内制作,水平分布箍筋在地面加工好备用,然后用电动提升架将钢筋吊入孔内,在孔内从下至上逐个绑扎安装好。
(2)若孔内渗水量过大时,应采取措施强行排干积水,以确保钢筋笼的质量。
(3)钢筋焊接施工按《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-96)和设计要求执行,焊工均持证上岗,使用的焊机、焊条均应符合加工质量要求;每批钢筋正式焊接前,按实际操作条件进行试焊,送检合格后才可用于施工,在制作中,竖向主筋焊接采用闪光对焊或电渣压力焊。 (4)交叉钢筋采用绑扎连接,绑扎竖向固定箍筋可用电焊与主筋焊接,但点焊不能烧伤主筋。搭接焊以双面搭接焊连接,搭接长度不小于5d,焊接注意焊接质量,焊缝高度不小于0.3d。焊缝宽度不小于0.7d,并使搭接两根钢筋的轴线在一条直线上。
(5)钢筋笼在井内制作成型时,钢筋的位置严格按设计要求进行,施工时应特别注意钢筋的定位和固定。
(6)抗滑桩受拉主筋布置在上坡侧,即桩身受坡体剩余下涔力作用的一侧,纵向受力钢筋的搭接不得设在土石分界和滑动面(带)处。主筋净距离必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上。钢筋笼与护壁间用水泥砂浆垫块隔开,留出保护层空间,主筋保护层厚度为50mm。
(7)纵向受力钢筋接头必须焊接,焊接工艺和焊接质量必须满足国家规范要求。
(8)纵向受力钢筋在接头处35d范围内,有接头的受力钢筋面积不得大于该截面钢筋面积的50%。
(9)待灌注的桩孔孔底沉渣清理干净,铺设C30混凝土10cm厚垫层找平,经检查合格方可安制钢筋笼。
6、灌注桩身混凝土
(1)桩身混凝土强度等级为C25,采用商品混凝土,用泵机输送。
(2)井口设置固定料斗支架,利用串筒注入井内。为避免混凝土骨料分离,串筒底距浇筑混凝土面控制在2m以内。
(3)混凝土捣振:采用插入式振动器振捣,分层浇筑、分层振捣,每层浇筑高度不应大于50cm。
7、桩间板混凝土施工
(1)桩间板混凝土设计混凝土为C25,因为施工工序原因,每次浇筑的混凝土量小,故采用拌合站集中配制,电子计量料斗计量、强制式搅拌机拌和、混凝土运输车运至井孔的全套机械化流水作业,以提高灌注效率,缩短灌注时间。
(2)桩间板混凝土浇筑每次浇筑时应留置300mm宽的后浇带,以便在下一阶段施工时浇筑混凝土,后浇带在桩间板浇筑完成后用C30混凝土浇筑。
(3)混凝土浇筑时,采用插入式振动器振捣,分层浇筑、分层振捣,每层浇筑高度不应大于50cm。
四、结束语
抗滑桩加固对于岩石陡坡地区及挖方地区是一种行之有效的加固措施,随着施工技术、机具设备的改进,特别是本身所具有的优点,在我国高速公路建设中得到广泛应用。
参考文献
[1] 周红武.抗滑桩工程的施工管理与经济效益浅析[J].西部探矿工程,2003(11)